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露天煤矿边坡监测地基雷达技术

2023-09-21李卫鹏刘全胜刘学宇郭志常

露天采矿技术 2023年4期

李卫鹏,刘全胜,刘学宇,郭志常

(国能新疆托克逊能源有限责任公司,新疆 托克逊 838000)

露天煤矿开展边坡监测,了解坡体变形规律和滑动特征,为预警预报、边坡评价与治理提供基础资料。国内大型露天煤矿采深不断向深部挺进,形成大量超过200 m 以上的高边坡,因此,高边坡长期稳定的监测方法成为矿山安全研究重点内容。边坡监测中GNSS 和RTK 为单点式测量设备,可实现局部变形监测,使用方便;三维激光扫描和地基雷达可实现大面积变形测量,大型露天煤矿均有使用[1~3];光学遥感、星载合成孔径雷达与航空摄影可实现整体变形测量,但是无法提供实时监测。

目前,矿山大范围边坡位移监测设备为地基雷达,主要分为地基雷达分为地基真实孔径雷达(Real Aperture Radar,RAR)和地基合成孔径雷达(Groundbase Synthetic Aperture Radar,B-SAR)。地基雷达已在国内矿山开展监测应用研究,由于设备种类较多、各类型雷达的监测原理不同,及煤矿生产规模与边坡监测目的不同,造成地基雷达在边坡监测选型上的困难。为此,针对边坡地基雷达设备的原理、工作方式及矿山应用场景进行分析研究。

1 边坡地基雷达监测原理

雷达监测既无线电探测和测距,当监测目标处于其发射波束范围内时,接收端获取目标物的回波空间位置信息。地基雷达可以测量地表或岩石表面的微小形变,显示位移、速度或者加速度的变化规律;并对超预警值做出预警警报。文献[4]RAR 原理是雷达发送电磁波到目标位置,通过接受目标物反射的电磁波获取监测数;……

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